基于深度學(xué)習(xí)的初中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)策略

【摘要】深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，綜合理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)技能探索客觀現(xiàn)象的深層原理，達(dá)到“通達(dá)”的學(xué)習(xí)狀態(tài)?；谏疃葘W(xué)習(xí)開(kāi)展初中生物學(xué)教學(xué)，可提高學(xué)生的認(rèn)知水平，發(fā)展其綜合思維。文章概述深度學(xué)習(xí)的概念和價(jià)值，結(jié)合實(shí)際案例，從情境創(chuàng)設(shè)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、整合教學(xué)、實(shí)踐應(yīng)用等方面提出培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的策略，以期為教師提高初中生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量提供參考?！娟P(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí)；初中生物學(xué)；思維品質(zhì)思維品質(zhì)是指思維能力的特點(diǎn)及其表現(xiàn)。在初中生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)注重學(xué)生分析思維、邏輯思維、探究思維、應(yīng)用思維、創(chuàng)新思維等思維能力的培養(yǎng)，還應(yīng)增強(qiáng)學(xué)生思維的獨(dú)立性、深刻性、綜合性與實(shí)踐性，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。常規(guī)的“注入式”教學(xué)手段難以培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)。為此，在初中生物學(xué)教學(xué)中開(kāi)展深度學(xué)習(xí)勢(shì)在必行。教師有必要采取情境渲染、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、跨學(xué)科教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等教學(xué)手段，通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)形式、豐富教學(xué)內(nèi)容、賦予學(xué)生更多學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生在獨(dú)立思考、實(shí)踐操作、跨學(xué)科學(xué)習(xí)等過(guò)程中提升思維品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科育人的教學(xué)目標(biāo)。一、深度學(xué)習(xí)概述（一）深度學(xué)習(xí)的概念深度學(xué)習(xí)指向能力提升與思維發(fā)展，重視對(duì)學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)［1］。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)指出，深度學(xué)習(xí)是一種發(fā)展可遷移的知識(shí)、技能的學(xué)習(xí)過(guò)程，需要學(xué)生在親身經(jīng)歷的過(guò)程中應(yīng)用已掌握的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、技能探索新問(wèn)題，并在此過(guò)程中類化經(jīng)驗(yàn)，建構(gòu)意義。由此可見(jiàn)，深度學(xué)習(xí)與常規(guī)的“注入式學(xué)習(xí)”有本質(zhì)區(qū)別，具有深度加工知識(shí)、深度參與課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)的特征。（二）深度學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生思維品質(zhì)培養(yǎng)的價(jià)值深度學(xué)習(xí)重視學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，主張學(xué)生主動(dòng)汲取學(xué)科知識(shí)，參與討論、實(shí)驗(yàn)、探究等活動(dòng)，感悟?qū)W科原理。在初中生物學(xué)教學(xué)中開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)具有以下幾方面價(jià)值。一是有助于深刻性思維品質(zhì)培養(yǎng)。深刻性思維品質(zhì)是一種由表及里、逐漸深入探析事物本質(zhì)與內(nèi)在聯(lián)系的思維品質(zhì)，對(duì)認(rèn)識(shí)事物的客觀規(guī)律、分析事物的本質(zhì)特征有著重要作用［2］。開(kāi)展深度學(xué)習(xí)可解決傳統(tǒng)初中生物學(xué)教學(xué)“淺層學(xué)習(xí)”問(wèn)題，為學(xué)生提供更多文本瀏覽、現(xiàn)象觀察與分析、規(guī)律發(fā)現(xiàn)與討論等學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)生物學(xué)現(xiàn)象的規(guī)律與本質(zhì)特征，逐漸增強(qiáng)學(xué)生思維的深刻性。二是有助于獨(dú)創(chuàng)性思維品質(zhì)培養(yǎng)。獨(dú)創(chuàng)性思維品質(zhì)是一種創(chuàng)造性解決問(wèn)題的思維品質(zhì)。開(kāi)展深度學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生經(jīng)歷生物學(xué)知識(shí)形成的全過(guò)程，加深其對(duì)具體知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解，豐富學(xué)生的知識(shí)與操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生提出新穎的觀點(diǎn)、增強(qiáng)思維的獨(dú)創(chuàng)性有著積極意義。三是有助于實(shí)踐性思維品質(zhì)培養(yǎng)。實(shí)踐性思維品質(zhì)是一種通過(guò)實(shí)踐探究得到問(wèn)題答案的思維品質(zhì)，具體體現(xiàn)為運(yùn)用比較、分類、演繹、建模等思維方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出具體結(jié)論，并歸納概念［3］。開(kāi)展深度學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生獨(dú)立思考，提出有價(jià)值的生物學(xué)問(wèn)題，并圍繞問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而豐富學(xué)生實(shí)踐操作的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步培養(yǎng)其實(shí)踐性思維品質(zhì)。四是有助于綜合性思維品質(zhì)培養(yǎng)。綜合性思維品質(zhì)是一種綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)、技能解決問(wèn)題的思維品質(zhì)。開(kāi)展深度學(xué)習(xí)有利于學(xué)生綜合應(yīng)用生物學(xué)及其他學(xué)科的知識(shí)、技能解決問(wèn)題，使學(xué)生在綜合性學(xué)習(xí)過(guò)程中認(rèn)識(shí)到生物學(xué)與其他學(xué)科的本質(zhì)關(guān)聯(lián)，逐漸提升綜合性思維品質(zhì)。二、基于深度學(xué)習(xí)的初中生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維品質(zhì)培養(yǎng)策略（一）情境創(chuàng)設(shè)，引領(lǐng)“非認(rèn)知學(xué)習(xí)”“非認(rèn)知學(xué)習(xí)”可作為一種深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式，引領(lǐng)學(xué)生從認(rèn)識(shí)、記憶知識(shí)等淺層學(xué)習(xí)狀態(tài)向思考、遷移、應(yīng)用知識(shí)等深度學(xué)習(xí)狀態(tài)過(guò)渡，提高學(xué)生的分析、抽象思維。在初中生物學(xué)教學(xué)中，教師可根據(jù)學(xué)生的情感需求，挖掘現(xiàn)實(shí)生活中常見(jiàn)的生物學(xué)現(xiàn)象，并以此為教學(xué)素材創(chuàng)設(shè)情境，營(yíng)造生活化、趣味性的教學(xué)氛圍，引領(lǐng)學(xué)生感知生活和生物學(xué)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，感悟?qū)W習(xí)意義，奠定深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。以魯科版生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)“食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”一課的教學(xué)為例。此課圍繞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的類別及其對(duì)人體的作用、幾種供能物質(zhì)、探究食物中營(yíng)養(yǎng)成分的實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容展開(kāi)。教師可基于現(xiàn)實(shí)生活中的飲食現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)現(xiàn)實(shí)生活與生物科學(xué)的深度關(guān)聯(lián)，使其能基于基本現(xiàn)象、科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立思考與判斷，在此過(guò)程中得出結(jié)論，制訂探究計(jì)劃，處理數(shù)據(jù)與分析探究結(jié)果。教師可以創(chuàng)設(shè)情境，利用多媒體展示超市貨架圖片，提出問(wèn)題：“開(kāi)心生鮮超市里有米、面、糧、油各品類糧食，菠菜、芹菜、茼蒿、雞蛋、咸鴨蛋、豬肉、牛肉、羊肉、牛奶等。如果現(xiàn)在要你去超市購(gòu)物，你會(huì)選擇哪些食物？為什么？”教師將生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象作為情境素材，將生物學(xué)與飲食生活有效關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活中常吃的食品，思索食材搭配背后蘊(yùn)藏的科學(xué)原理。為進(jìn)一步渲染科學(xué)氣氛，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、自主探究，教師可要求學(xué)生結(jié)合魯科版教材“常見(jiàn)的食物成分表”分析不同食物中含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這樣，教師利用生活場(chǎng)景創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，渲染生活化教學(xué)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考分析教材中的資料、查閱附表等，訓(xùn)練其閱讀思維與分析思維。學(xué)生在自主查表、填表的過(guò)程中能明確不同食物所含有的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，理解人為什么吃這些食品，認(rèn)識(shí)到人與生物圈的統(tǒng)一性，形成透過(guò)現(xiàn)象理解本質(zhì)的抽象思維。同時(shí)，情境渲染時(shí)師生、學(xué)生之間少不了交流互動(dòng)，學(xué)生在交流的過(guò)程中能夠有邏輯地說(shuō)出早餐、中餐、晚餐所吃食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及其對(duì)人體的作用等，養(yǎng)成深度思考習(xí)慣，提升分析、表達(dá)思維。（二）任務(wù)驅(qū)動(dòng)，引領(lǐng)“進(jìn)階式學(xué)習(xí)”認(rèn)知發(fā)展理論認(rèn)為學(xué)習(xí)過(guò)程可大致分為圖式、同化、順應(yīng)、平衡四個(gè)階段，具有進(jìn)階特征。深度學(xué)習(xí)以認(rèn)知發(fā)展理論為基礎(chǔ)，提倡學(xué)生在挑戰(zhàn)復(fù)雜問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)展高階思維，形成適應(yīng)社會(huì)、滿足終身學(xué)習(xí)需要的關(guān)鍵能力。教師要以認(rèn)知發(fā)展理論為基礎(chǔ)，為學(xué)生布置簡(jiǎn)單的任務(wù)，激活其認(rèn)知、分析思維，使其盡早進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，再逐步提高任務(wù)難度，驅(qū)動(dòng)學(xué)生從不同角度進(jìn)行類比推理、邏輯分析、抽象建模，由此發(fā)展學(xué)生的高階思維。以魯科版生物學(xué)七年級(jí)下冊(cè)“人體對(duì)外界環(huán)境的感知”一課的教學(xué)為例。為使學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握眼球結(jié)構(gòu)及各主要部分功能、瞳孔大小變化情況，并學(xué)會(huì)利用相關(guān)知識(shí)解釋近視的成因、探究近視的預(yù)防方法，達(dá)到深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師可布置一系列任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生由低階思維向高階思維發(fā)展。任務(wù)1：觀察同桌的眼睛，說(shuō)一說(shuō)你看到了什么。設(shè)計(jì)意圖：基于身邊現(xiàn)象布置簡(jiǎn)單任務(wù)，使學(xué)生在完成簡(jiǎn)單任務(wù)的過(guò)程中形成高學(xué)習(xí)效能感，產(chǎn)生深度探索相關(guān)知識(shí)的興趣。同時(shí)，此任務(wù)可驅(qū)動(dòng)學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)展開(kāi)聯(lián)想，使學(xué)生在觀察眼睛的過(guò)程中形成淺層認(rèn)識(shí)，為其后續(xù)的深度學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。任務(wù)2：以小組為單位合作拆分并分析眼球結(jié)構(gòu)模型，討論其結(jié)構(gòu)及各部分功能。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)布置任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生參與到模型拆分工作當(dāng)中，使其在經(jīng)歷拆分模型、辨認(rèn)模型、分析各部分功能的過(guò)程中明確眼球結(jié)構(gòu)及各部分功能，形成深度認(rèn)知。任務(wù)3：觀看凸透鏡成像規(guī)律動(dòng)畫(huà)，以此為依據(jù)，合作完成凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)任務(wù)能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比推理，使其把眼球結(jié)構(gòu)和凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中的各部分部件進(jìn)行類比，深刻體會(huì)人眼的作用。任務(wù)4：觀察教材圖片“貓的瞳孔大小的變化”，討論兩張圖片的區(qū)別是什么，延伸思考人的瞳孔大小是否可以調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在對(duì)比圖片的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)亮處、暗處貓的瞳孔的變化情況，通過(guò)延伸探究了解瞳孔大小與光線的關(guān)系及其調(diào)節(jié)的相關(guān)原理。任務(wù)5：運(yùn)用所學(xué)知識(shí)說(shuō)明近視成因，并給出預(yù)防（或矯正）近視的方案。設(shè)計(jì)意圖：驅(qū)動(dòng)學(xué)生整體回顧課程所學(xué)知識(shí)，使其綜合理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理解釋現(xiàn)實(shí)中的生物學(xué)現(xiàn)象，解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，使學(xué)生由被動(dòng)記憶學(xué)習(xí)過(guò)渡到主動(dòng)解決問(wèn)題的深度學(xué)習(xí)，發(fā)展其遷移、應(yīng)用思維。（三）整合教學(xué)，引領(lǐng)“跨學(xué)科學(xué)習(xí)”深度學(xué)習(xí)以引導(dǎo)學(xué)生多角度、多維度、系統(tǒng)性、綜合性學(xué)習(xí)為主旨，提倡學(xué)生突破教材限制進(jìn)行開(kāi)放性學(xué)習(xí)，掌握解決復(fù)雜問(wèn)題的關(guān)鍵方法?；谏疃葘W(xué)習(xí)的初中生物學(xué)教學(xué)應(yīng)聚焦學(xué)生的整體發(fā)展，根據(jù)“跨學(xué)科”育人理念分析不同學(xué)科與生物學(xué)的內(nèi)在關(guān)系，整理不同類的教學(xué)資源，并將其有機(jī)融入課程教學(xué)中，由此提高課程教學(xué)深度和廣度，為學(xué)生證據(jù)思維、比較思維、分類思維、演繹思維等思維發(fā)展提供資源支持。以魯科版生物學(xué)八年級(jí)上冊(cè)“動(dòng)物在自然界中的作用”一課的教學(xué)為例。為使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中從生物圈的高度認(rèn)識(shí)動(dòng)物行為對(duì)環(huán)境的影響，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理、演繹分析等思維品質(zhì)，教師可將初中化學(xué)、地理課程教學(xué)內(nèi)容作為拓展資源，提升課程廣度。教師可提供關(guān)于二氧化碳的材料，并提出綜合性問(wèn)題：“二氧化碳是怎樣生成的？怎樣做能有效減少二氧化碳？”教師呈現(xiàn)化學(xué)、地理學(xué)科內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生建立生物學(xué)、化學(xué)、地理等學(xué)科的關(guān)聯(lián)，使學(xué)生形成“跨學(xué)科”意識(shí)。在此基礎(chǔ)上，教師指導(dǎo)學(xué)生回歸生物學(xué)教材，分析生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)情況，使學(xué)生在綜合分析的過(guò)程中建構(gòu)系統(tǒng)的跨學(xué)科知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維。（四）實(shí)踐應(yīng)用，引領(lǐng)“遷移式學(xué)習(xí)”教師可組織實(shí)踐應(yīng)用活動(dòng)，為學(xué)生提供更多遷移、應(yīng)用生物學(xué)原理解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的機(jī)會(huì)，引領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展“遷移式學(xué)習(xí)”，促進(jìn)其遷移、應(yīng)用、建模等科學(xué)思維的發(fā)展。以魯科版生物學(xué)八年級(jí)下冊(cè)“遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)”一課的教學(xué)為例。教師可分別應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)、問(wèn)題教學(xué)等策略，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生的綜合思維?！卷?xiàng)目教學(xué)】借助傘藻實(shí)驗(yàn)探究生物的遺傳物質(zhì)。1.收集資料：傘藻是一種大型的海生單細(xì)胞綠藻。頂部到根部約為6～9厘米。細(xì)胞核在基部的假根內(nèi)。成熟時(shí)頂部長(zhǎng)出一個(gè)傘狀的子實(shí)體，子實(shí)體因種類不同而異。2.提出假設(shè)：（1）傘藻的遺傳物質(zhì)在傘帽上；（2）傘藻的遺傳物質(zhì)在假根處。3.設(shè)計(jì)方案：（1）把傘藻切成兩部分，一部分有核，一部分無(wú)核，觀察其生長(zhǎng)情況。（2）將地中海傘藻的傘柄嫁接到裂緣傘藻的基部。將裂緣傘藻的傘柄嫁接到地中海傘藻的基部。（3）切除地中海傘藻的傘帽，并去掉基部的細(xì)胞核，然后將裂緣傘藻的細(xì)胞核移植過(guò)去；切除裂緣傘藻的傘帽，并去掉基部的細(xì)胞核，然后將地中海傘藻的細(xì)胞核移植過(guò)去。4.落實(shí)方案。觀察現(xiàn)象并記錄：（1）傘藻切成兩部分，無(wú)核部分退化，有核部分再長(zhǎng)出相同的新傘帽。（2）地中海傘藻的傘柄嫁接到裂緣傘藻的基部，嫁接體再生出裂緣傘藻的菊花形傘帽；將裂緣傘藻的傘柄嫁接到地中海傘藻的基部，嫁接體再生出地中海傘藻的圓形傘帽。（3）裂緣傘藻細(xì)胞核移植入地中海傘藻基部后，長(zhǎng)出菊花形傘帽；地中海傘藻細(xì)胞核移植入裂緣傘藻基部后，長(zhǎng)出圓形傘帽。分析：（1）傘藻傘帽的形狀由基部（有核）決定，它含有或產(chǎn)生再生出傘帽的遺傳信息；（2）傘藻細(xì)胞核能控制傘帽的形狀；（3）傘藻細(xì)胞中只有細(xì)胞核才能控制傘帽的形狀。教師通過(guò)引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)生科學(xué)分析、實(shí)踐操作，在訓(xùn)練其科學(xué)思維的同時(shí)，使其達(dá)成共識(shí)：細(xì)胞核是遺傳的控制中心。教師先組織項(xiàng)目教學(xué)，再利用綜合問(wèn)題組織練習(xí)教學(xué)，為學(xué)生提供更多自主遷移、實(shí)踐應(yīng)用的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生由淺層識(shí)記向靈活應(yīng)用過(guò)渡，達(dá)成深度學(xué)習(xí)目的，促進(jìn)學(xué)生思